2 保安段低压配电馈线典型设计
2.1保安段低压馈线典型设计及其配置
火电机组保安段低压馈线典型设计:开关设备为ABBMNS型抽屉式开关柜,其中断路器为ABB S2X型,三相,配置TM热磁脱扣器,动作电流为10倍额定电流,脱扣曲线如图1所示。
ABB SACE S2塑壳式断路器配有热磁脱扣器,脱扣器热元件可调门限值为(70%~100%)Ith。用恰当的选择开关可调整电流值。磁脱扣元件的门限值为不可调,其脱扣值根据相电流的设置而定。
ABB SACE S2塑壳式断路器保护功能存在的缺陷主要体现在断路器保护功能简单,仅能通过热磁脱扣实现低压过负荷速断和延时动作,不能对单相接地故障进行有效保护。其中,S2X系列热敏电磁脱扣器的脱扣器额定电流小于63A时脱扣电流固定为500A,脱扣器额定电流大于63A时脱扣电流为10倍额定电流,导致单相接地故障时保护级配困难,易造成接地保护越级跳闸,甚至引发电缆火灾。
2.2非金属性接地原理及其危害
正常运行中的低压电缆线路的电缆外绝缘会因运行环境问题而加速老化。电缆敷设过程中造成的外绝缘皮磨损受伤,或电缆沟内长时间浸水、高温蒸汽侵人导致的湿度过高、温度过高等都会造成电缆外绝缘下降。绝缘下降易引发电缆的非金属性接地故障,而非金属性接地故障往往引发电弧,电弧热量能融化铜芯电缆,引燃电缆外皮,进而引发电气火灾。
3 接地故障分析及解决方案
3.1故障案例
某火力发电厂2×300MW机组保安段低压系统使用ABB低压成套开关设备:进线电源使用Emax型手车式断路器;部分电机使用南瑞继保PCS-9692A型马达保护装置;部分现场控制柜电源仅配置ABB热磁脱扣器式塑壳式开关。该厂保安段系统接线如图2所示。
(1)案例一。某日,该厂保安段电缆东侧电缆竖井出口电缆沟冒烟起火,导致电厂#1机保安段掉闸断电,#1机组解列。现场保安段旁电缆沟第二层电缆桥架内有1根NH-YLV-1kV 3×10+1×6型电缆(#1机B引风机的风机油站保安电源)烧断,断口处铜线有明显熔化迹象。经核查,失火处电缆沟紧靠锅炉定排池,长期有蒸汽、热水进入电缆沟。失火处电缆沟内的所有动力电缆、控制电缆均为电缆沟桥架敷设,无中间接头。
(2)案例二。某日,该厂#1机组跳闸,交流油泵未联启,手动也无法启动,启直流油泵。顶轴油泵、高备泵、空侧密封油泵、氢侧密封油泵显示故障。经查,保安段掉电,柴油发电机联启失败,就地启动,进线开关合不上,就地检查保安段有报警显示接地故障,退出保安段所有负荷,合工作PC B至保安段进线电源,恢复保安段供电;电梯电源因单相接地短路故障而烧毁,越级跳开保安段进线电源开关导致机组停机。